EP1555101B1 - Dispositif de sciage par fil - Google Patents

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EP1555101B1
EP1555101B1 EP20040028890 EP04028890A EP1555101B1 EP 1555101 B1 EP1555101 B1 EP 1555101B1 EP 20040028890 EP20040028890 EP 20040028890 EP 04028890 A EP04028890 A EP 04028890A EP 1555101 B1 EP1555101 B1 EP 1555101B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
slices
sawed
wires
sawing
support
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP20040028890
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German (de)
English (en)
Other versions
EP1555101A1 (fr
Inventor
Andréas Muller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Materials Switzerland SARL
Original Assignee
HCT Shaping Systems SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HCT Shaping Systems SA filed Critical HCT Shaping Systems SA
Publication of EP1555101A1 publication Critical patent/EP1555101A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP1555101B1 publication Critical patent/EP1555101B1/fr
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/04Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools
    • B28D5/045Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by tools other than rotary type, e.g. reciprocating tools by cutting with wires or closed-loop blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23DPLANING; SLOTTING; SHEARING; BROACHING; SAWING; FILING; SCRAPING; LIKE OPERATIONS FOR WORKING METAL BY REMOVING MATERIAL, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23D57/00Sawing machines or sawing devices not covered by one of the preceding groups B23D45/00 - B23D55/00
    • B23D57/003Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts
    • B23D57/0046Sawing machines or sawing devices working with saw wires, characterised only by constructional features of particular parts of devices for feeding, conveying or clamping work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28DWORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/0058Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material
    • B28D5/0082Accessories specially adapted for use with machines for fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material for supporting, holding, feeding, conveying or discharging work

Definitions

  • the present invention relates to a wire sawing device according to the preamble of claim 1, comprising a frame and at least one sheet of wire stretched between at least two guide-son cylinders whose axes are substantially parallel and held in position by the cylinders.
  • wire guides which define the gap between the threads of said sheet of threads, therefore the thickness of the sawn edges separated from each other by sawing gaps, the threads being capable of moving in a reciprocating or continuous movement in support against at least one workpiece fixed to a support table by means of at least one support, means being provided for effecting a relative advance movement between the workpiece and the web of threads in a direction of in advance
  • the sawing device comprising means for effecting a transverse relative displacement between all the sawn slices of the workpiece and the sheet of f they follow a direction of cutting substantially parallel to said axes of the guide-son cylinders so that the son of the sheet of son serve as tools for cutting the sawn slices, the amplitude of this transverse relative displacement being determined so that the slices
  • Thread sawing devices of the aforementioned type with displacement of the yarns of the sheet of yarn or of the part to be sawn are already known, especially in the industry of electronic components of ferrites, quartz and silicas, for slicing.
  • fine materials such as poly- or monocrystalline silicon or new materials such as GaAs, InP, GGG or also quartz, synthetic sapphire, ceramic materials.
  • the high price of these materials makes wire sawing more attractive compared to other techniques such as diamond sawing.
  • the sawing zone consists of a set of at least two cylinders placed in parallel. These cylinders, called son-guides, are engraved with grooves defining the interval between the threads of the sheet, the thickness of the slices.
  • the piece to be sawn is fixed on a support table which moves perpendicularly to the sheet of threads. The speed of movement defines the cutting speed.
  • the renewal of the yarn and the control of its tension is done in a part called yarn management area located outside the actual sawing area.
  • the agent that will govern the cutting is either an abrasive attached to the wire, or a free abrasive brought as a slurry.
  • the wire only acts as a carrier. When cutting into thin slices of the workpiece, the tensioned wire is both guided and pulled by the wire guide cylinders.
  • the document Japanese JP 05 2200731 A which constitutes the closest state of the art reveals a wire sawing device of the aforementioned type according to the preamble of claim 1 which comprises means for effecting a transverse relative displacement between all the sawn slices of the piece to be sawed. and the sheet of threads in a cutting direction substantially parallel to the axes of the guide-son cylinders thus making it possible to detach the sawn slices.
  • the amplitude of this transverse relative displacement is determined so that the sawn slices are detached from their support and separated from each other.
  • the document EP-A-0716910 discloses a wire sawing device in which a sawing silicon block is held laterally by two pairs of clamping pieces during sawing. The sawn slices are recovered in a cassette having tensioned son to be introduced into the sawing gaps between the slices to maintain and separate them.
  • the document JP 10 328999 A discloses a wire saw having a cutting device with a carriage on which a wire is mounted on four rollers and for cutting the sawed slices of a heel.
  • the carriage is moved in a direction parallel to the son-guide cylinders and thus makes it possible to detach the sawn slices successively.
  • the sawn slices are recovered in a cassette.
  • the present invention aims to improve and improve the known devices and is characterized for this purpose by the features in the independent claim.
  • the sawn slices are separated by sawing gaps of a small width.
  • the sawn slices can then be spaced from each other to provide wider separation gaps.
  • the sawn slices are prevented from sticking to each other and can be washed and further processed in an easy manner.
  • the spacing means are constituted by strips having an accordion folded structure and capable of supporting the separation elements formed by son.
  • the sawing device comprises a frame 10 and wire guide cylinders 11, 12, here two in number, mounted on this frame with their axes 13 arranged in parallel, being well understood that the device could have more than two guide-wire cylinders.
  • the yarn 14 is unwound from a delivery reel, not shown, and then wound around the yarn guide rolls in any possible winding mode to form at least one web of parallel yarns in a sawing zone.
  • the yarn is then recovered in a suitable device, not illustrated, such as a take-up reel or a recovery tank.
  • One, two or more workpieces 17, such as ingots of hard material, are mounted on a support table 18.
  • This support table 18 can be moved vertically in a direction of advance Z by means of a column 21 and a motor 20 to press the workpiece or pieces 17 against the ply of threads 15.
  • the periphery of the thread guide rolls 11, 12 is etched with grooves which define the gap between the adjacent threads of the thread ply 15, hence the thickness sawn slices. The latter are separated from each other by slots or sawing gaps.
  • the wire 14 is stretched and both guided and pulled by the wire guide cylinders to reciprocate reciprocally or continuously.
  • This wire is favorably constituted of spring steel with a diameter of between 0.1 and 0.2 mm in order to saw blocks of hard materials or of a more particular composition, such as silicon, ceramic, compounds of the elements of groups III -V and II-VI, GGG (Gadolinium-Gallium Garnet), sapphire, etc., in slices of about 0.1 to 5 mm thick.
  • the abrasive agent is a commercial product and can be diamond, silicon carbide, alumina, etc., in a form fixed to the wire or in free form suspended in a liquid which serves as a carrier for the particles of the 'abrasive.
  • sawed slices are recovered in a receiving tray 25 disposed on a support 26 integral with the frame 10.
  • the piece or pieces to be sawed 17 are fixed by gluing to a temporary support 28 which may be made of glass or of synthetic material and this temporary support is fixed by gluing on a mounting support 29, for example in steel.
  • the latter is mounted on the support table 18 by means of guide and sliding elements 32 for retaining the mounting bracket 29 on the support table 1 in the vertical direction Z and allowing a relative translation between the support table 18 and the support 29 in a Y direction, parallel to the axes 13 of the wire guide cylinders 10, 11 and perpendicular to the son of the son ply 15, so a relative translation between the workpiece or parts to be sawed and the sheet of son in the direction Y.
  • the sawing of the parts 17 in slices 30 is performed by a relative movement of the workpieces 17 and the sheet of threads 15 in the direction of advance Z. This sawing movement is continued until the son of the web of threads 15 penetrate the temporary support 28.
  • the sawing device comprises means 34 which make it possible to perform a transverse relative displacement between the set of sawed slices 30 of the workpiece 17 and the ply of threads 15 in the direction of cut Y parallel or substantially parallel to these axes 13 wire guide cylinders.
  • the amplitude of this transverse relative displacement is determined so that the sawn slices 30 are detached from each other and their temporary support 28 serving as a heel to be recovered in the receiving tray 25.
  • the means 34 which allow this relative displacement are constituted by the guide and sliding elements 32 in the direction Y.
  • FIG. 2b shows in enlarged view the relative position of the support table 18 and of the ply of threads 15 with respect to that of the sawed slices 30 and of the mounting support 29 before the cutting or cutting phase of the sawn slices 30.
  • FIGS. 2d and 2e show the final position after cutting or complete cutting of the sawed slices 30 which rest in the receiving tray 25 and which can therefore easily be extracted from the sawing device in this receiving tray 25.
  • the transverse relative displacement in the Y direction may be effected differently, for example by transverse displacement of a part or the whole of the support table 18 or by lateral displacement of the sheet of son 15 with respect to the sawn slices 30.
  • Cutting slices sawed in the Y direction may be performed at different levels, either in the temporary support 28, or in the glue between the temporary support 28 and the workpiece 17, or in the upper end of the workpiece. sawing 17.
  • the transverse relative displacement in the cutting direction Y can be achieved by virtue of a vertical piece 35 secured to the mounting support 29 and to a screw 36 passing through the vertical piece 35 by a threaded bore and taking support on the support table 18.
  • the mounting bracket 29 and the workpiece 17 are moved to the right in Figure 3 in the Y direction and the son of the web threads 15 serving as cutting tools cut the sawed slices 30 at the temporary support 28 to separate them completely from each other.
  • This transverse displacement can also be achieved by all types of mechanical, electrical, hydraulic or pneumatic drive members.
  • the sawing device comprises holding means 40 making it possible to keep the slices 30 partially or entirely sawn apart substantially parallel to each other and so that the width of the interstices of sawing 31 between the slices 30 is kept substantially constant during sawing of the slices and during and after cutting or subsequent transverse slicing of the slices 30 of their mounting bracket 29.
  • These holding means 40 are in the case of Figures 4a to 4c mounted on the frame 10 of the sawing device 10 and comprise a tray 41 whose bottom and / or the walls may be perforated or provided with a flow so that the sawing liquid and abrasive can be removed from the tank.
  • This tray is maintained by means of fasteners 42 on the frame 10 and provided with separating elements 43 intended to be introduced into the sawing gaps 31 between the sawed slices 30 to maintain exactly the gap between them.
  • the separation elements 43 are in this embodiment constituted by a series of son 44 stretched over frames 45.
  • the embodiment shown has two frames 45 superimposed, but any other number of frames 1 to 5 can be mounted in the bin 41.
  • the sawing can be performed up to the temporary support 28 ( Figure 4a), while the sawn slices 30 are maintained with a regular gap, which ensures a high product quality without ripples, streaks and irregularities.
  • the sawn slices are already separated from each other, which allows further processing and conditioning facilitated.
  • the mounting support 29, the sawed slices 30 and the frames 45 with their separation son 44 are moved transversely in the Y direction.
  • the frames 45 thus have a degree of freedom relative to the tray 41 and can be moved laterally with respect to this tray, as can be seen in Figures 4b, 4c and 4e.
  • the sawed slices 30 are kept separated from each other in the tray 41 which thus serves as a transport cassette allowing the easy removal of all the sawn slices 30, without it being necessary to take the threads out of the sheet of threads 15 sawing gaps 31.
  • the separation elements 43 in the form of separation son 44 are supported by strips 75 having an accordion folded structure.
  • the sawn slices 30 are separated by gaps 31 of sawing with a small width.
  • the sawn slices may be spaced apart from each other by the accordion folded structure of the strips 75 (Fig. 5b) to provide much larger separation gaps 31a.
  • the sawn slices can no longer stick to each other and can be washed and processed easily. They can also be transferred easily into standardized storage cassettes.
  • the sawing device comprises spacing means 74 separating elements 43 for spacing the sawn slices.
  • two drawers 51, 52 may be slidably housed in a tray 50 fixed to the frame 10.
  • Each of the drawers contains holding means 40 for the slices of one or other of the pieces to be sawed.
  • the bottom and the side walls of these drawers 51, 52 may be perforated for the flow of the sawing liquid.
  • the latter can be retained in the tray 50 and discharged by a flow 54 with a valve 55.
  • the holding means 40 also comprise separation elements 43 intended to be introduced into the sawing gaps. These separating elements 43 may consist of horizontal, oblique and / or diagonal son stretched on one, two or more frames 56. The oblique son 44a may thus constitute two crossed son plies.
  • the separating elements may also be constituted by vertical walls or strips attached to the side walls of the drawers. After sawing and bucking, the drawers 51, with the sawn slices of each of the ingots can be removed from the sawing device in the manner of cassettes.
  • the longitudinal legs 61 of this frame are intended to be applied laterally against the sawed slices 30 of the workpiece 17 by means of elastic parts 62.
  • the application and holding force can be obtained by means of a pneumatic device 63 comprising an inlet duct 64 and internal ducts for inflating the elastic parts 62
  • the application force may also be obtained by other means, such as mechanical clamping of the longitudinal legs 61 towards each other by means of a mechanical, pneumatic or hydraulic control.
  • This frame 60 can be put in place during sawing to keep the sawn edges parallel. During the final cutting or cutting of the sawn slices, the slices 30 are clamped and can be quickly removed from the sawing device by the handle 66. It will also be possible to use two or more frames 60 superimposed and applied as and when the progress of sawing.
  • one, two or more support tables 18 may support one or more pieces to be sawed 17.
  • the transverse relative displacement may be achieved in a different manner, for example by moving all the suspended elements or by moving the sheet of son.
  • the slab receiving tray and the slice separation elements may have any other construction for example in the form of cassettes, each adapted to receive the slices of a sawed part.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
  • Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de sciage par fil selon le préambule de la revendication 1, comprenant un bâti et au moins une nappe de fils tendue entre au moins deux cylindres guide-fils dont les axes sont sensiblement parallèles et maintenus en position par les cylindres guides-fils qui définissent l'intervalle entre les fils de ladite nappe de fils, donc l'épaisseur des tranches sciées séparées les unes des autres par des interstices de sciage, les fils étant susceptibles de se déplacer selon un mouvement alternatif ou continu en appui contre au moins une pièce à scier fixée sur une table support par l'intermédiaire d'au moins un support, des moyens étant prévus pour effectuer un mouvement d'avance relatif entre la pièce à scier et la nappe de fils suivant une direction d'avance, le dispositif de sciage comprenant des moyens pour effectuer un déplacement relatif transversal entre l'ensemble des tranches sciées de la pièce à scier et la nappe de fils suivant une direction de découpe sensiblement parallèle audits axes des cylindres guide-fils de façon que les fils de la nappe de fils servent d'outils pour découper les tranches sciées, l'amplitude de ce déplacement relatif transversal étant déterminée de façon que les tranches sciées soient détachées et séparées les unes des autres et de leur support.
  • Des dispositifs de sciage par fil du type précité avec déplacement des fils de la nappe de fils ou de la pièce à scier sont déjà connus, spécialement dans l'industrie des composants électroniques des ferrites, des quartz et silices, pour l'obtention en tranches fines de matériaux tels que le silicium poly- ou monocristallin ou de nouveaux matériaux tels que GaAs, InP, GGG ou également le quartz, le saphir synthétique, des matériaux céramiques. Le prix élevé de ces matériaux rend le sciage par fil plus attractif comparativement à d'autres techniques comme le sciage par disque diamanté.
  • Dans les dispositifs connus, la zone de sciage est constituée d'un ensemble d'au moins deux cylindres placés parallèlement. Ces cylindres, appelés guide-fils, sont gravés avec des gorges définissant l'intervalle entre les fils de la nappe, soit l'épaisseur des tranches. La pièce à scier est fixée sur une table support qui se déplace perpendiculairement à la nappe de fils. La vitesse de déplacement définit la vitesse de coupe. Le renouvellement du fil, ainsi que le contrôle de sa tension se fait dans une partie appelée zone de gestion du fil située en dehors de la zone de sciage proprement dite. L'agent qui régira la découpe est soit un abrasif fixé sur le fil, soit un abrasif libre amené sous forme de barbotine. Le fil n'agit que comme transporteur. Lors de la découpe en tranches fines de la pièce à scier, le fil tendu est à la fois guidé et tracté par les cylindres guide-fils.
  • Le document japonais JP 05 2200731 A qui constitue l'état de la technique le plus proche révèle un dispositif de sciage par fil du type précité selon le préambule de la revendication 1 qui comprend des moyens pour effectuer un déplacement relatif transversal entre l'ensemble des tranches sciées de la pièce à scier et la nappe de fils suivant une direction de découpe sensiblement parallèle aux axes des cylindres guide-fils permettant ainsi de détacher les tranches sciées. L'amplitude de ce déplacement relatif transversal est déterminée de façon que les tranches sciées soient détachées de leur support et séparées les unes des autres.
  • Le document EP-A-0716910 décrit un dispositif de sciage par fil dans lequel un bloc de silicium à scier est maintenu latéralement par deux paires de pièces de serrage pendant le sciage. Les tranches sciées sont récupérées dans une cassette comportant des fils tendus destinés à être introduits dans les interstices de sciage entre les tranches pour maintenir et séparer ces dernières.
  • Le document JP 10 328999 A décrit une scie à fils comportant un dispositif de découpe avec un chariot sur lequel un fil est monté sur quatre galets et destiné à découper les tranches sciées d'un talon. La chariot est déplacé suivant une direction parallèle aux cylindres guide-fils et permet ainsi de détacher les tranches sciées successivement. Les tranches sciées sont récupérées dans une cassette.
  • La présente invention a pour but d'améliorer et de perfectionner les dispositifs connus et elle est caractérisée à cet effet par les caractéristiques figurant à la revendication indépendante.
  • Lors du sciage et immédiatement après le sciage, les tranches sciées sont séparées par des interstices de sciage d'une faible largeur. Grâce aux moyens d'écartement revendiqués, les tranches sciées peuvent ensuite être écartées les unes des autres pour obtenir des interstices de séparation plus larges. De ce fait, les tranches sciées sont empêchées de se coller les unes aux autres et peuvent être lavées et traitées ultérieurement de façon aisée.
  • Selon un mode d'exécution favorable, les moyens d'écartement sont constitués par des bandes présentant une structure pliée en accordéon et susceptible de supporter les éléments de séparation formés par des fils.
  • Ces caractéristiques permettent d'obtenir une construction fiable et précise des moyens d'écartement.
  • D'autres avantages ressortent des caractéristiques exprimées dans les revendications dépendantes et de la description exposant ci-après l'invention plus en détail à l'aide de dessins qui représentent schématiquement et à titre d'exemple un mode d'exécution et ses variantes.
    • La figure 1 est une vue de face du mode d'exécution de l'invention.
    • Les figures 2a et 2d sont des vues latérales partielles du mode d'exécution avant et après le découpage des tranches de leur talon.
    • Les figures 2b et 2c montrent des particularités de la figure 2a lors du découpage et la figure 2e représente ces particularités après le découpage.
    • La figure 3 est une vue de détail d'une variante du mode d'exécution.
    • Les figures 4a et 4d sont des vues latérales partielles du mode d'exécution avant et après le découpage du talon.
    • Les figures 4b et 4c montrent des particularités de la figure 4a lors du découpage et la figure 4e représente ces particularités après le découpage.
    • Les figures 5a et 5b illustrent le mode d'exécution plus en détail.
    • La figure 6 est une vue de face partielle du mode d'exécution.
    • La figure 7 est une vue partielle en perspective d'un dispositif non conforme à l'invention.
  • En référence à la figure 1, le dispositif de sciage selon le mode d'exécution comprend un bâti 10 et des cylindres guide-fils 11, 12, ici au nombre de deux, montés sur ce bâti avec leurs axes 13 disposés parallèlement, étant bien entendu que le dispositif pourrait avoir plus que deux cylindres guide-fils.
  • Le fil 14 est déroulé d'une bobine débitrice, non illustrée, et ensuite enroulé autour des cylindres guide-fils selon tout mode d'enroulement possible pour former au moins une nappe de fils 15 parallèles dans une zone de sciage. Le fil est ensuite récupéré dans un dispositif adéquat non illustré, tel qu'une bobine réceptrice ou un bac de récupération.
  • Une, deux ou davantage de pièces à scier 17, telles que des lingots en un matériau dur, sont montées sur une table support 18.
  • Cette table support 18 peut être déplacée verticalement selon une direction d'avance Z grâce à une colonne 21 et un moteur 20 pour mettre en appui la ou les pièces à scier 17 contre la nappe de fils 15.
  • La périphérie des cylindres guide-fils 11, 12 est gravée avec des gorges qui définissent l'intervalle entre les fils voisins de la nappe de fils 15, donc l'épaisseur des tranches sciées. Ces dernières sont séparées les unes des autres par des fentes ou interstices de sciage.
  • Le fil 14 est tendu et à la fois guidé et tracté par les cylindres guide-fils pour se déplacer selon un mouvement alternatif en va-et-vient ou continu. Ce fil est favorablement constitué d'acier à ressort d'un diamètre compris entre 0,1 et 0,2 mm afin de scier des blocs de matériaux dures ou de composition plus particulière, tels que silicium, céramique, composés des éléments des groupes III-V et II-VI, GGG (Grenat à Gadolinium-Gallium), saphir, etc., en tranches de 0,1 à 5 mm d'épaisseur environ. L'agent abrasif est un produit du commerce et peut être du diamant, du carbure de silicium, de l'alumine, etc., sous forme fixée au fil ou sous forme libre en suspension dans un liquide qui sert de transporteur aux particules de l'abrasif.
  • Quand les opérations de sciage et de découpage des tranches sont terminées, les tranches sciées sont récupérées dans un bac de réception 25 disposé sur un support 26 solidaire du bâti 10.
  • En référence aux figures 2a à 2e, la ou les pièces à scier 17 sont fixées par collage sur un support temporaire 28 qui peut être en verre ou en matière synthétique et ce support temporaire est fixé par collage sur un support de montage 29, par exemple en acier. Ce dernier est monté sur la table support 18 grâce à des éléments de guidage et de coulissement 32 permettant de retenir le support de montage 29 sur la table support 1 suivant la direction verticale Z et permettant une translation relative entre la table support 18 et le support de montage 29 suivant une direction Y, parallèle aux axes 13 des cylindres guide-fils 10, 11 et perpendiculaire aux fils de la nappe de fils 15, donc une translation relative entre la ou les pièces à scier et la nappe de fils suivant la direction Y.
  • Le sciage des pièces 17 en tranches 30 est effectué grâce à un mouvement relatif des pièces à scier 17 et de la nappe de fils 15 suivant la direction d'avance Z. Ce mouvement de sciage est poursuivi jusqu'à ce que les fils de la nappe de fils 15 pénètrent dans le support temporaire 28.
  • Le dispositif de sciage comprend des moyens 34 qui permettent d'effectuer un déplacement relatif transversal entre l'ensemble des tranches sciées 30 de la pièce à scier 17 et la nappe de fils 15 suivant la direction de découpe Y parallèle ou sensiblement parallèle audits axes 13 des cylindres guide-fils. L'amplitude de ce déplacement relatif transversal est déterminée de façon que les tranches sciées 30 soient détachées les unes des autres et de leur support temporaire 28 servant de talon pour être récupérées dans le bac de réception 25.
  • Dans le mode d'exécution décrit, les moyens 34 qui permettent ce déplacement relatif sont constitués par les éléments de guidage et de coulissement 32 suivant la direction Y.
  • La figure 2b montre en vue agrandie la position relative de la table support 18 et de la nappe de fils 15 par rapport à celle des tranches sciées 30 et du support de montage 29 avant la phase de découpe ou tronçonnage des tranches sciées 30.
  • Dans une position intermédiaire illustrée à la figure 2c, le fils 14 de la nappe de fils 15 servant d'outil de découpe ont partiellement tronçonné les tranches 30 au niveau du support temporaire 28 qui s'est déplacé avec le support de montage 29 vers la droite par rapport à la nappe de fils 15 et la table support 18.
  • Les figures 2d et 2e montrent la position finale après découpage ou tronçonnage complet des tranches sciées 30 qui reposent dans le bac de réception 25 et qui peuvent donc aisément être extraites du dispositif de sciage dans ce bac de réception 25.
  • Le déplacement relatif transversal selon la direction Y pourra être effectué de façon différente, par exemple par déplacement transversal d'une partie ou de l'ensemble de la table support 18 ou encore par déplacement latéral de la nappe de fils 15 par rapport aux tranches sciées 30.
  • La découpe des tranches sciées suivant la direction Y pourra être réalisée à différent niveau, soit dans le support temporaire 28, soit dans la colle entre ce support temporaire 28 et la pièce à scier 17, soit encore dans l'extrémité supérieure de la pièce à scier 17.
  • Selon une variante illustrée à la figure 3, le déplacement relatif transversal selon la direction de découpe Y peut être réalisé grâce à une pièce verticale 35 solidaire du support de montage 29 et à une vis 36 traversant la pièce verticale 35 par un alésage fileté et prenant appui sur la table support 18.
  • Par rotation de la vis 36, soit manuellement, soit de façon motorisée par un moteur non illustré, le support de montage 29 et la pièce à scier 17 sont déplacés vers la droite à la figure 3 selon la direction Y et les fils de la nappe de fils 15 servant d'outils de découpe tronçonnent les tranches sciées 30 au niveau du support temporaire 28 pour les séparer complètement les unes des autres.
  • Ce déplacement transversal pourra également être réalisé par tous types d'organes d'entraînement mécaniques, électriques, hydrauliques ou pneumatiques.
  • Comme illustré aux figures 4a à 4e, le dispositif de sciage comprend des moyens de maintien 40 permettant de maintenir les tranches 30 partiellement ou entièrement sciées sensiblement parallèles entres elles et de façon que la largeur des interstices de sciage 31 entre les tranches 30 soit conservée sensiblement constante pendant le sciage des tranches et pendant et après la découpe ou le tronçonnage transversal subséquent des tranches 30 de leur support de montage 29.
  • Ces moyens de maintien 40 sont dans le cas des figures 4a à 4c montés sur le bâti 10 du dispositif de sciage 10 et comprennent un bac 41 dont le fond et/ou les parois peuvent être ajourés ou munis d'un écoulement de façon que le liquide de sciage et l'abrasif puissent être évacués du bac. Ce bac est maintenu grâce à des éléments de fixation 42 sur le bâti 10 et muni d'éléments de séparation 43 destinés à être introduits dans les interstices de sciage 31 entre les tranches sciées 30 pour maintenir exactement l'écart entre ces dernières.
  • Les éléments de séparation 43 sont dans ce mode d'exécution constitués par une série de fils 44 tendus sur des cadres 45. Le mode d'exécution représenté possède deux cadres 45 superposés, mais tout autre nombre de cadres de 1 à 5 pourra être monté dans le bac 41.
  • Ainsi, le sciage peut être effectué jusqu'au support temporaire 28 (figure 4a), tandis que les tranches sciées 30 sont maintenues avec un écart régulier, ce qui assure une grande qualité du produit sans ondulations, stries et irrégularités.
  • En outre, les tranches sciées sont déjà séparées les unes des autres, ce qui permet des traitements et un conditionnement ultérieurs facilités.
  • Lors du découpage ou tronçonnage subséquent (figures 4b, 4c), le support de montage 29, les tranches sciées 30 et les cadres 45 avec leurs fils de séparation 44 sont déplacés transversalement selon la direction Y. Les cadres 45 présentent ainsi un degré de liberté par rapport au bac 41 et peuvent être déplacés latéralement par rapport à ce bac, comme cela est visible aux figures 4b, 4c et 4e.
  • A la fin du découpage ou tronçonnage (figures 4d et 4e), les tranches sciées 30 sont maintenues séparées les unes des autres dans le bac 41 qui sert ainsi de cassette de transport permettant l'enlèvement aisé de l'ensemble des tranches sciées 30, sans qu'il soit nécessaire de sortir les fils de la nappe de fils 15 des interstices de sciage 31.
  • Comme illustré aux figures 5a et 5b, les éléments de séparation 43 sous forme de fils de séparation 44 sont supportés par des bandes 75 présentant une structure pliée en accordéon. Dans la position illustrée à la figure 5a, les tranches sciées 30 sont séparées par des interstices 31 de sciage d'une faible largeur. Après le sciage complet, les tranches sciées peuvent être écartées les unes des autres grâce à la structure pliée en accordéon des bandes 75 (figure 5b) pour obtenir des interstices de séparation 31 a beaucoup plus larges. Ainsi, les tranches sciées ne peuvent plus se coller les unes aux autres et peuvent être lavées et traitées aisément. Elles pourront également être transvasées facilement dans des cassettes de stockage standardisées. Donc, le dispositif de sciage comprend des moyens d'écartement 74 des éléments de séparation 43 permettant un écartement des tranches sciées.
  • Selon une variante favorable illustrée à la figure 6, deux tiroirs 51, 52 pourront être logés de façon coulissante dans un bac 50 fixé sur le bâti 10.
  • Chacun des tiroirs contient des moyens de maintien 40 pour les tranches de l'une ou de l'autre des pièces à scier.
  • Le fond et les parois latérales de ces tiroirs 51, 52 pourront être ajourés pour l'écoulement du liquide de sciage. Ce dernier pourra être retenu dans le bac 50 et évacué par un écoulement 54 avec une vanne 55.
  • Les moyens de maintien 40 comprennent également des éléments de séparation 43 destinés à être introduits dans les interstices de sciage. Ces éléments de séparation 43 peuvent être constitués par des fils horizontaux, oblique et/ou diagonaux tendus sur un, deux ou plusieurs cadres 56. Les fils obliques 44a pourront ainsi constituer deux nappes de fils croisés.
  • Les éléments de séparation pourront également être constitués par des parois verticales ou des bandes fixées aux parois latérales des tiroirs. Après sciage et tronçonnage, les tiroirs 51, avec les tranches sciées de chacun des lingots pourront être ôtés du dispositif de sciage à la manière de cassettes.
  • Un mode d'exécution de moyens de maintien 40 non conforme à l'invention et illustré à la figure 7 comprend un cadre 60 en forme de U. Les branches longitudinales 61 de ce cadre sont destinées à s'appliquer latéralement contre les tranches sciées 30 de la pièce à scier 17 par l'intermédiaire de pièces élastiques 62. La force d'application et de maintien pourra être obtenue grâce à un dispositif pneumatique 63 comportant un conduit d'entrée 64 et des conduits internes permettant de gonfler les pièces élastiques 62. La force d'application pourra également être obtenue par d'autres moyens, tels qu'un serrage mécanique des branches longitudinales 61 l'une vers l'autre au moyen d'une commande mécanique, pneumatique ou hydraulique.
  • Ce cadre 60 pourra être mis en place lors du sciage pour maintenir les tranches sciées parallèles. Lors du découpage ou tronçonnage final des tranches sciées, les tranches 30 sont maintenues par serrage et peuvent être rapidement ôtées du dispositif de sciage grâce à la poignée 66. On pourra également utiliser deux ou davantage de cadres 60 superposés et appliqués au fur et à mesure de la progression du sciage.
  • Il est bien entendu que les modes d'exécution conforme à l'invention décrits ci-dessus ne présentent aucun caractère limitatif et qu'ils peuvent recevoir toutes modifications désirables à l'intérieur du cadre tel que défini par la revendication 1. En particulier, une, deux ou plusieurs tables support 18 pourront supporter une ou plusieurs pièces à scier 17.
  • Le déplacement relatif transversal pourra être réalisé de façon différente, par exemple par déplacement de l'ensemble des éléments suspendus ou par déplacement de la nappe de fils.
  • Le bac de réception des tranches et les éléments de séparation des tranches pourront présenter une toute autre construction par exemple sous forme de cassettes, chacune adaptée à recevoir les tranches d'une pièce sciée.

Claims (9)

  1. Dispositif de sciage par fil comprenant un bâti (10) et au moins une nappe de fils (15) tendue entre au moins deux cylindres guide-fils (11, 12) dont les axes sont sensiblement parallèles et maintenue en position par les cylindres guide-fils (11, 12) qui définissent l'intervalle entre les fils de ladite nappe de fils, donc l'épaisseur des tranches (30) sciées séparées les unes des autres par des interstices de sciage (31), les fils étant susceptibles de se déplacer selon un mouvement alternatif ou continu en appui contre au moins une pièce à scier (17) fixée sur une table support (18) par l'intermédiaire d'au moins un support (28, 29), des moyens (20, 21) étant prévus pour effectuer un mouvement d'avance relatif entre la pièce à scier (17) et la nappe de fils (15) suivant une direction d'avance (Z), le dispositif de sciage comprenant des moyens (34) pour effectuer un déplacement relatif transversal entre l'ensemble des tranches sciées (30) de la pièce à scier (17) et la nappe de fils (15) suivant une direction de découpe (Y) sensiblement parallèle auxdits axes (13) des cylindres guide-fils de façon que les fils de la nappe de fils servent d'outils pour découper les tranches sciées (30), l'amplitude de ce déplacement relatif transversal étant déterminée de façon que les tranches sciées (30) soient détachées et séparées les unes des autres et de leur support (28, 29), caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de maintien (40) agencés de façon à maintenir, pendant et après le sciage et la découpe, les tranches (30) sciées sensiblement parallèles entre elles et de façon que la largeur des interstices de sciage (31) est sensiblement conservée, les moyens de maintien comportant des éléments de séparation (43) destinés à être introduits au moins partiellement dans les interstices de sciage (31) entre les tranches (30) pour maintenir ces dernières, ces éléments de séparation étant montés sur au moins un support (45, 56), le dispositif comprenant des moyens d'écartement (74), des éléments de séparation (43) permettant un écartement des tranches sciées (30).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens d'écartement (74) sont constitués par des bandes (75) présentant une structure pliée en accordéon et susceptible de supporter les éléments de séparation (43) formés par des fils (44).
  3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens (34) pour effectuer un déplacement relatif transversal sont constitués par des éléments de guidage et de coulissement (32) permettant une translation relative de la ou des pièces à scier (17) par rapport à la nappe de fils (15).
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les éléments de guidage et de coulissement (32) sont agencés entre la table support (18) et ledit au moins un support (28, 29) ou dans la table support (18).
  5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins un organe de réception (25) monté de façon amovible sur le dispositif et agencé de façon à recevoir les tranches sciées (30) et séparées après leur découpage.
  6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les moyens de maintien (40) sont agencés dans l'organe de réception (25).
  7. Dispositif de sciage selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit au moins un support (45, 56) est agencé dans au moins un bac (41, 50) monté sur ledit bâti (10).
  8. Dispositif de sciage selon la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il comprend au moins deux supports (56) agencés dans au moins deux tiroirs (51, 52) montés de façon coulissante dans le bac (50).
  9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par le fait que les éléments de séparation (43) sont constitués par des fils (44, 44a) tendus sur le ou les supports (45,56) suivant des directions horizontales et/ou obliques et/ou pour former des nappes de fils croisées.
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